本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种用于污水杀菌的气体组合物。
背景技术：
杀菌是水处理过程必不可少的单元操作过程，是保障处理水生物安全性的重要屏障。饮用水处理中通常须进行杀菌以确保水中病原细菌等细菌完全灭活并抑制其在输配水管网内滋生从而有效地保障饮用水的生物安全性，城市污水厂处理水进行回用或排放至受纳水体前也必须杀灭细菌以避免危及人民身体健康及破坏生态环境。
目前，水处理中氧化杀菌方法中通常采用氯气、氯氨、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾、漂白粉及紫外线等。各种方法各有优缺点：氯气杀菌效果好、持续时间长，但会产生大量卤代氧化副产物；氯氨杀菌持续时间长、生成的副产物较少，但杀菌效果较差；二氧化氯杀菌效果较好且生成的有机副产物少，但会生成对人体有害的无机亚氯酸盐等，此外，二氧化氯化学性质不稳定，必须现场制备即时投加，成本高且使用不方便；臭氧瞬间杀菌效果好、生成的卤代副产物少，但会生成甲醛、溴酸盐等副产物，且臭氧必须现场制备发生，使用不方便；高锰酸钾不会产生对人体有害的副产物，但消毒效果差，且不能作为二次消毒剂使用；漂白粉使用量较大，通常仅在乡镇小型水厂或农村无完善净水设施的情况下使用；紫外线处理杀菌效果好且不产生氧化副产物，但杀菌效果持续时间短不能保持持续杀菌效力，紫外线由现场高压放电而得，能耗高一次性投资大，此外，紫外线杀菌穿透力受水中浑浊度等因素限制，通常不能在污水处理中使用。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，本发明提供的气体组合物应用在水处理中可以有效杀灭大肠杆菌等细菌，并且不产生有害副产物，可以循环使用。
本发明提供了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气45-65份、氧气7-15份、二氧化碳10-18份、一氧化碳3-8份。
优选地，其原料按重量份包括：氮气53-58份、氧气10-12份、二氧化碳13-15份、一氧化碳4-6份。
优选地，其原料按重量份包括：氮气56份、氧气11.3份、二氧化碳14.2份、一氧化碳4.8份。
优选地，氧气、二氧化碳、一氧化碳的重量比为2-2.5:2.5-3:1。
本发明提供的气体组合物由氮气、氧气、二氧化碳、一氧化碳按照一定比例配制而成，将该气体组合物通入水中替代水中原有气体，可以扰乱水中细菌的代谢，从而起到抑菌杀菌的作用。细菌根据其新陈代谢是否需要氧气分为好氧细菌、厌氧细菌和兼性厌氧细菌，处于本发明提供的气体组合物环境中的细菌，无论其新陈代谢是否需要氧气，细菌的新陈代谢都受到抑制，分裂、生长的速度远远小于衰老、消亡的速度，经过细菌的几个或者几十个分裂周期，水中的细菌含量下降。
本发明提供的气体组合物在水处理杀菌过程中不产生有毒副产物，当处理后的水重新回到自然环境中，除了细菌含量发生变化外，其他成分含量没有明显变化。气体组合物中的原料都是比较常见的气体，制造成本低，并且一次制造可以循环使用。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气56份、氧气11.3份、二氧化碳14.2份、一氧化碳4.8份。
实施例2
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气54份、氧气10.4份、二氧化碳14.7份、一氧化碳5.1份。
实施例3
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气55份、氧气11.7份、二氧化碳13.8份、一氧化碳5.4份。
实施例4
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气53份、氧气11.9份、二氧化碳14.8份、一氧化碳5.7份。
实施例5
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气57份、氧气10.8份、二氧化碳13.1份、一氧化碳4.2份。
实施例6
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气62份、氧气8.7份、二氧化碳10.4份、一氧化碳3.5份。
实施例7
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气48份、氧气14.6份、二氧化碳17.7份、一氧化碳6.8份。
实施例8
本发明提出了一种用于污水杀菌的气体组合物，其原料按重量份包括：氮气64份、氧气13.1份、二氧化碳11.9份、一氧化碳7.6份。
只要将本发明提供的气体组合物通入到水中，并替代水中原有气体即可实现杀菌的效果。为说明气体组合物的技术效果，本发明技术人员将实施例1-8获得的气体组合物，以曝气的方法应用到水处理中，具体操作过程如下：
s1、将细菌含量为2.13×106个/ml的污水排入处于密闭空间中的鼓风曝气池中，密闭空间中充满气体组合物，密闭空间的气压在122kpa；
s2、在鼓风曝气池底部每平方米均匀分布3.5个曝气器，从曝气器喷出气体组合物，单个曝气器的通气量为0.052m3/min，持续3.7小时。
杀菌效果如下：
技术人员在其他工艺条件不变的情况下，仅用空气替代气体组合物，检测处理后的细菌含量为2.04×106个/ml，细菌含量基本没有变化。
从上述实验结果可以看出，采用本发明提供的气体组合物可以有效杀灭污水中的细菌，细菌杀死率在99.99%以上。
上述气体组合物应用方法中，细菌个数的检测采用平皿菌落计数法；污水为悬浮物（ss）为45mg/l的生活污水；鼓风曝气池为公众所知的鼓风曝气池，即包括池体、曝气系统和进出水口三部分组成，池体为钢筋混凝土筑成，平面形状为长方形，池体深度为4.5m；曝气系统主要包括罗茨鼓风机和曝气器，选用长沙鼓风机厂有限责任公司生产的jas195罗茨离心机和宜兴市奇美水工塑料有限公司生产的qmzm300刚玉微孔曝气器。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。